专利名称：：一种组帧同步方法
技术领域：
：本发明涉及信息传输技术，尤其涉及一种组帧同步方法。
背景技术：
：数字移L频广播(DigitalVideoBroadcast,DVB)是通过数字广播网络向终端提供多媒体业务的技术，按传输方式分为地面、卫星和有线三种。DVB技术规范包括卫星数字电视传输标准DVB-S、有线电视传输标准DVB-C和地面传输标准DVB-T,为卫星、有线和地面电视频道传送高速数据铺平了道路。DVB-H是DVB组织为通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准，依托于目前的DVB-T传输系统，通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等便携设备能够稳定的接收广播电视信号。和DVB-T相比，DVB-H终端具有更{氐的功耗，移动接收和抗干扰性能更为优越，适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号。参见图1所示DVB-T/H协议中的组帧导频图案示意图，由68个正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)符号组成一个组帧，圓圈表示子载波，其中，填充斜线的圆圈表示连续导频点，实心圆圈表示离散导频点，空心圓圏表示数据，导频处相应星座点能量归一化为16/9。表1所示为DVB-T/H协议的正交频分复用(OrthogonalFrequency-DivisionMultiplexing,OFDM)符号中的连续导频点的子载波序号，在采用2(M8点快速傅立叶变换(FFT)模式即2K模式下，OFDM符号中有45个连续导频点，在4K模式下，OFDM符号中有89个连续导频点，连续导频位置相距不均匀，两个连续导频之间最小相距3个子载波。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表1在DVB-T/H中，终端接收才几在开机或进行节目切换时，一4&在确定了发送模式和循环前缀(CyclePrefix,CP)长度，利用CP进行符号同步和纠正小数倍频偏后，都要利用连续导频纠正整数倍频偏，然后进行组帧同步，并利用离散导频进行信道估计。其中，组帧同步是通过传输参数信令(TransmissionParameterSignalling,TPS)来确定的。利用TPS进行组帧同步，利用离散导频进行信道估计的方法主要有以下两种一、对TPS进行非相千解调接收，然后进行组帧同步，并由此确定离散导频位置进行信道估计；二、先利用导频图案对接收信号进行匹配，找出离散导频位置进行信道估计，然后利用信道估计结果对TPS进行相干解调接收，完成组帧同步。其中，利用TPS进行组帧同步的过程具体包括先读入68个OFDM符号，对TPS进行解调，如果校验正确，则这68个OFDM符号位于同一个组帧；否则，再读入1个OFDM符号，对后68个OFDM符号进行TPS解调，直至校验正确，组帧同步才完成。方法二的计算量为方法一的四分之一，且利用信道估计值进行TPS解调更为精确。但是，上述利用TPS进行组帧同步的方法的主要缺点是计算量较大，实现较为复杂。并且，由于DVB-T/H协议中的一个组帧由68个OFDM符号组成，因此，需要花费大量的时间进行组帧同步，组帧同步的时延可能超过一个组帧的时间，最大甚至可达135个OFDM符号。另外，导频星座点能量归一化为16/9，只比数据星座点有2.5dB左右的能量增益，导频星座点能量相对于数据星座点能量的增益不明显，不利于进行组帧同步、信道估计和整数倍频偏估计。还有，由于连续导频位置相距不均匀，两个连续导频点之间最少相距3个子载波，因此，在4K模式下，信道为8MHz带宽，载波频率为700MHz，频偏为-20ppm20ppm，即整数频偏为-77个子载波时，不利于进行整数倍频偏估计。
发明内容有鉴于此，本发明的目的在于提供一种组帧同步方法，降低组帧同步的复杂度。为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下在组帧中设置同步导频点，并将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点，根据单同步导频点和双同步导频点进行组帧同步，其中，所述单同步导频点承载的值与双同步导频点承载的值互为相反数。其中，所述组帧同步包括对组帧中连续的正交频分复用符号进行相关运算获得相关值，根据获得的相关值实部符号进行组帧同步。在组帧同步之前进一步包括建立组帧中连续正交频分复用符号之间的相关值实部符号与正交频分复用符号在组帧中位置的对应关系；部符号及所述对应关系进行组帧同步。所述相关值通过下式计算得到p(/0=Z,+1,、j+尺),,，、p+/Q]},其中，p(/0表示相关值，/^,，力表示接收到的第w个正交频分复用符号的第V个子栽波承载的数据，""7/(/)表示对W取共轭，、，，为同步导频点的子载波序号，^为整数倍频偏。任意两个所述同步导频点之间最少相距15个子载波。所述组帧由8个正交频分复用信号帧组成。所述将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点包括将第2、5个正交频分复用信号帧上承载的同步导频点作为单同步导频点，将第0、1、3、4、6、7个正交频分复用信号帧上承载的同步导频点作为双同步导频点。所述组顿同步包括读入6个连续正交频分复用符号做5次相关运算得到5个相关值，根据得到的相关值实部符号进行组帧同步。在组帧同步之前进一步包括建立组帧中6个连续正交频分复用符号之间的相关值实部符号与正交频分复用符号在组帧中位置的对应关系；所述根据得到的相关值实部符号进行组帧同步包括根据得到的相关值实部符号及所述对应关系进行组帧同步。在组帧同步之前进一步包括根据同步导频点进行整数倍频偏估计。设置过程中进一步包括在组帧中设置散点导频点；组帧同步之后进一步包括确定散点导频点的位置进行信道估计。所述散点导频点位置A的集合为"=《聽+3x[(3X"+l)m0d4]+12xPlpeZ,/^0，"[《丽，(J，其中，"为组帧中OFDM符号的序号，《體为0，K,加、比有效子载波个数少一个。所述导频点的能量归一化为大于16/9的数值。所述导频点承载的值通过对循环移位寄存器产生的序列进行二进制相移键控调制获得。由此可见，本发明所带来的有益效果主要有以下几点1、通过在组帧中设置同步导频点，将同步导频点分为单同步导频点双同步导频点，在接收过程中根据单同歩导频点和双同歩导频点便可进行组帧同步，而无需利用TPS进行组帧同步，降低了组帧同步的复杂度。2、采取由8个OFDM符号组成的组帧结构，在接收过程中能够快速进行组帧同步，大大减少组帧同步的时延，增强时间分集效果，有利于节目的灵活承载。3、导频星座点能量归一化为大于16/9的数值，比如4，这样使得导频星座点比数据星座点有6dB左右的能量增益，增益较为明显，有利于进行组帧同步、信道估计和整数倍频偏估计。4、设计导频图案时，同步导频点之间最少相距15个子载波且近似均匀分布，有利于进行整数倍频偏估计，能够纠正载波频率为700MHz情况下的至少20ppm的整数倍频偏。图1为DVB-T/H协i义中的组帧导频图案示意图。图2为本发明实施例中的物理层复帧结构示意图。图3为本发明实施例中的组帧导频图案示意图。图4为本发明实施例中的组帧同步方法流程图。具体实施例方式本发明的基本思想是在组帧中设置同步导频点，并将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点，根据单同步导频点和双同步导频点进行组帕同步，其中，所述单同步导频点承载的值与双同步导频点承载的值互为相反数。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。参见图2所示实施例，本实施例中的物理层采用复顿结构，按帧的大小从上到下可分为日帧、时帧、分帧、超帧、组帧、OFDM信号帧。物理层的帧结构是周期的，日帧、时帧、分帧、超帧四者与自然时间同歩、即帧的起个自然日、一'h日十、一分钟、一秒钟。其中，一个超帧所持续的时间为一秒钟，通常也称为秒帧，超帧由若干个组帧构成，每个组帧中含有8个OFDM信号帧，因此组帧也称小八帧，OFDM信号帧包括前过渡窗、循环前缀、采用由8个OFDM符号组成的组帧结构，能够减少组帧同步的时间；并且，由8个OFDM符号承载一个完整的物理层控制信令(PCS)可以增强接收的时间分集效果；另外，以组帧为单位承载节目，8个0FDM符号组成一个组帧有利于节目的灵活承载和传输接收。组帧中的导频图案参见图3所示，一个组帧包括8个OFDM符号，序号为0~7，圆圈表示子载波，填充斜线的圓圈表示同步导频点，实心圓圈表示散点导频点，空心圓圈表示数据。图3中，对一个组帧中的第w个OFDM信号帧，其散点导频点位置A的集合为^=/(画+340X"+l)mOd4]+12X/，|〃eZ，/Q0，Ae[尺'翻'人.J。其中，w为组帧中OFDM符号的序号，这里0^;"<8;为不小于0的整数；对于2K模式，/C.-0，尺'_二1656，即有效子载波个数nSubCrrNum=1657;对于4K模式，&賺=0,Kmax=3312,即有效子载波个数nSubCrrNum=3313。若散点导频点位置与同步导频点位置相重合，则在该位置的子载波上承载同步导频点。需要说明的是，散点导频点的位置还可以采取其它的分布形式，而不限于图3所述的一种。表2所示为与图3对应的2K及4K才莫式下，OFDM符号中的同步导频点的子载波序号，两个同步导频点之间最少相距15个子载波且近似均匀分布。图3中，在2K模式下，一个OFDM符号中有192个导频子载波，其中72个同步导频点，120个散点导频点；在4K模式下，一个OFDM符号中有384个导频子载波，其中144个同步导频点，240个散点导频点。始位置与日、时、分、秒的起始时刻对齐,(立分别为一2K模式4K模式().84、168、252、348、444、540、636、732、924、,、1116、1212、1308、1404、1488、1572-16560、84、168、252、348、444、540、636、732、828、924、1020、1116、1212、1308、1404、1488、1572、1740、1824、1908、2004、2100、2196、2292、2388、2484、2580、2676、2772、2868、2%4、3060、3144、3228、331215、()9、183,279、375、471、567、663、759、843、939、1035、1131、1227、1323、1419、1503、158715、99、183、279、375、471、567、663、759、843、939、1035、1131、1227、1323、1419、1503、1587、1671、1755、1839、1935、2031、2127、2223、2319、2415、2511、2607、2703、2799、2895、2991、3075、3159、324)42、126、210、306、402、498、594、690、786、870、966、1062、1158、1254、1350、1446、1530、161442、126、210、306、402、498、594、690、786、870、966、1062、1158、1254、1350、1446、1530、1614、1698、1782、1866、1962、2058、2154、2250、2346、2442、2538、2634、2730、2826、2922、3018、3102、3186、327069、153、237、333、429、525、621、717、813、897、993、1089、1185、1281、1377、1473、1557、164169、153、237、333、429、525、621、717、813、897、993、1089、1185、1281、1377、1473、1557、1641、1725、1809、1893、1989、2085、2181、2277、2373,2469、2565、2661-2757-2853、2949、3045、3129、3213、32977对于其它模式下组帧中的同步导频点，可采取类似表2的分布规律进行分布，这里不再——详述。为便于进行组帧同步，这里将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点，其中，第2、5个OFDM信号帧上承载的同步导频点为单同步导频点，对应图3中填充向右斜线的圓圏；第0、1、3、4、6、7个OFDM信号帧上承载的同步导频点为双同步导频点，对应图3中填充向左斜线的圆圈。每个有用物理子载波的缺省承载数据可以利用循环移位寄存器来产生，比如，利用循环移位寄存器产生伪随机二进制序列将『,作为每个有用物理子载波的缺省承栽数据，每个有用子载波上承载一个比特，其中，/=0~nSubCrrNum-1。循环移位寄存器的生成多项式可以为义16+X'2+义3+X+1,其工作过程为对于每一个OFDM符号伪随机二进制序列产生器初始化一次，寄存器初始化为全l,产生nSubCrrNum个比特。其中，循环移位寄存器的生成多项式不限于上述形式，也可以为f+f+l等等，也就是说，对于nSubCrrNum个子载波上承载的缺省数据，只要发送方和接收方保持一致，双方已知即可。对序列『,进行二进制相移键控(BPSK)调制，可以得到星座点符号C,，具体调制过程如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>。对于一个OFDM符号的nSubCrrNum个有效子载波，导频子载波承载的数据大小为C,，数据子载波的承载数据将重新赋值为实际传输数据。为了使导频星座点能量比普通数据星座点能量有较高的调制能量增益，这里将导频星座点能量归一化大于16/9的数值，比如4。当然，还可以将导频点的能量归一化为其它大于数据子载波上星座点能量的数值，如64/25等。这里所述的导频点包括同步导频点和散点导频点。在组帧中，散点导频子载波承载的值SA.，其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>双同步导频子载波承载的值K=Cn;单同步导频子载波承载的值^=-(;，也就是说，单同步导频子载波承其中，a,6的取值如表2所示。针对上述的组帧结构及导频图案设计，下面将阐述在接收过程中如何进行组帧同步，参见图4所示，本实施例中的组帧同步方法主要包括以下几个步骤步骤401:读入2个OFDM符号A、B,对A和B进行相关运算，得到相关值處)=^w"+ucpc—〃+。]}其中，W(",v)表示接收到的第w个OFDM符号的第v个子载波承载的数据，c。"y(w)表示对取共轭，、,,表示同步导频点的子栽波序号，(々'■,,+A:。)e{0,1，...，nSubCrrNum-1}。步骤402:将P(A。)绝对值即Ip(A。)l取最大值时所对应的yt。作为整数倍频偏若整数倍频偏为人'，则lp(々。)l在、尸/C时，会出现一个峰值，也就是说，I/^。)|取最大值时所对应的A。即为整数倍频偏K,其中，尺=maxIp(A0)I。步骤403:再读入4个OFDM符号C、D、E、F,分别对B和C、C和D、D和E、E和F进行相关运算，得到4个相关值/(/Q。其中，ma:)=Z{a(w+uc,,+.c—[w("人，,+/Q]}。v,.步骤404:4艮据通过读入6个OFDM符号啦文5次相关运算而获得的5个p("的实部的符号，进行组帧同步。其中，所述5个p(K)为分别对A和B、B和C、C和D、D和E、E和F进行相关运算而得到的相关值。由于单同步导频子载波承载的值与双同步导频子载波承载的值的符号相反，因此在估l相关运算时，M/Q的实部会出现正负之分。为便于进行组帧同步，可预先建立组帧中连续OFDM符号之间的相关值实部符号与OFDM符号在组帧中位置的对应关系，这样，在接收过程中可以对读入的w个连续OFDM符号做相关运算得到m-1个相关值，然后根据获得的相关值实部的正负及预先建立的对应关系来进行组帧同步。在本实施例中，进行组帧同步时，读入6个OFDM符号即可判别出组帧同步位置，组帧中连续6个OFDM符号之间的相关值实部符号与OFDM符号在组帧中位置的具体对应关系参见表3所示。比如，当通过读入6个OFDM符号而得到的5个p(幻的实部的符号分别为"——+++"时，通过查找表3可知此次读入的第一个OFDM符号是一个组帧中的第4个。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>组帧同步完成后.根据散点导频的分布规律便可确定组帧散点导频的位置，确定了散点导频的位置后，就可进行信道估计和解调解码。需要说明的是，组帧中同步导频点和散点导频点的个数及分布可以根据实际情况进行调整，而不限于以上所述。并且，单同步导频和双同步导频的收过程中能够方便进行组帧同步即可。比如，将第3、6个OFDM信号帧上承载的同步导频点作为单同步导频点，4夺第0、1、2、4、5、7个OFDM信号帧上承栽的同步导频点作为双同步导频点，当然，这时需要对表3进行相应调整。另外，还可以根据实际需要对组帧的结构进行调整，比如，在一个组帧中包括16个OFDM信号帧，并针对这种组帧结构设计导频图案，进行组帧同步。以上所迷对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。权利要求1、一种组帧同步方法，其特征在于，该方法包括在组帧中设置同步导频点，并将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点，根据单同步导频点和双同步导频点进行组帧同步，其中，所述单同步导频点承载的值与双同步导频点承载的值互为相反数。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组帧同步包括对组帧中连续的正交频分复用符号进行相关运算获得相关值，根据获得的相关值实部符号进行组帧同步。3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在组帧同步之前进一步包括建立组帧中连续正交频分复用符号之间的相关值实部符号与正交频分复用符号在组帧中位置的对应关系；所述根据获得的相关值实部符号进行组帧同步包括根据获得的相关值实部符号及所述对应关系进行组帧同步。4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述相关值通过下式其中，/(尺)表示相关值，W("，v)表示接收到的第M个正交频分复用符号的第v个子载波承载的数据，m/7/(w)表示对尺取共4厄，、,,为同步导频点的子载波序号，尺为整数倍频偏。5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任意两个所述同步导频点之间最少相距15个子载波。6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组帧由8个正交频分复用信号帧组成。7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点包括将第2、5个正交频分复用信号帧上承载的同步导频点作为单同步导频点，将第0、1、3、4、6、7个正交频分复用信号帧上承载的同步导频点作为双同步导频点。8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组帧同步包括读入6个连续正交频分复用符号做5次相关运算得到5个相关值，根据得到的相关值实部符号进行组帧同步。9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在组帧同步之前进一步包括建立组帧中6个连续正交频分复用符号之间的相关值实部符号与正交频分复用符号在组帧中位置的对应关系；所述根据得到的相关值实部符号进行组帧同步包括根据得到的相关值实部符号及所述对应关系进行组帧同步。10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在组帧同步之前进一步包括根据同步导频点进行整数倍频偏估计。11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置过程中进一步包括在组帧中设置散点导频点；组帧同步之后进一步包括确定散点导频点的位置进行信道估计。12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述散点导频点位置A的集合为{4=尺誦+3X[(3X"+l)mod4J+12X/"peZ，P20，々d,,,，Kmax]}，其中，"为组帧中OFDM符号的序号，K,腦为O,K,腿比有效子载波个数少一个。13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频点的能量归一化为大于16/9的数值。14、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导频点承载的值通过对循环移位寄存器产生的序列进行二进制相移键控调制获得。全文摘要本发明公开了一种组帧同步方法，该方法包括在组帧中设置同步导频点，并将同步导频点分为单同步导频点和双同步导频点，根据单同步导频点和双同步导频点进行组帧同步，其中，所述单同步导频点承载的值与双同步导频点承载的值互为相反数。本发明所提供的方法能够降低组帧同步的复杂度，减少组帧同步的时延。文档编号H04N7/24GK101106557SQ200610098788公开日2008年1月16日申请日期2006年7月14日优先权日2006年7月14日发明者吴更石,峰李,湛郭申请人:华为技术有限公司